Найдены нейтронные звезды, чей срок жизни — считанные доли секунды: они сразу схлопываются в черные дыры

Вселенная полна причудливых объектов, и теперь астрономы обнаружили чушь — сверхтяжелые нейтронные звезды, которые существовали всего доли секунды, прежде чем схлопнуться в черные дыры.
Найдены нейтронные звезды, чей срок жизни — считанные доли секунды: они сразу схлопываются в черные дыры

Когда звезды определенного диапазона масс взрываются как сверхновые, они оставляют после себя плотное ядро, известное как нейтронная звезда. Эти странные звезды вмещают больше массы Солнца в шар размером с город. Они часто попадают в двойные системы, где в конечном итоге две нейтронные звезды будут двигаться по спирали внутрь, пока не столкнутся, чтобы сформировать один объект.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Что это за объект, зависит от общей массы. Нейтронная звезда может иметь максимальную массу чуть больше двух Солнц, прежде чем она разрушится под действием собственной гравитации и сформирует черную дыру. Поэтому, если сумма двух нейтронных звезд окажется ниже этого предела, они образуют новую нейтронную звезду. Если масса больше, столкновение создаст черную дыру.

Нажми и смотри

В новом исследовании астрономы обнаружили два слияния нейтронных звезд, в результате которых образовались черные дыры. Однако они также обнаружили сигналы интригующей промежуточной стадии — сверхтяжелых нейтронных звезд, которые существуют всего лишь миллисекунды.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Согласно компьютерному моделированию слияний нейтронных звезд, если образуется сверхтяжелая нейтронная звезда, в гравитационных волнах, испускаемых во время события, должен возникать особый паттерн, известный как квазипериодические колебания (КПО). Хотя современные обсерватории недостаточно чувствительны, чтобы обнаруживать их в гравитационных волнах, команда нового исследования определила, что их отпечатки пальцев также должны проявляться в гамма-лучах.

Чтобы проверить эту идею, астрономы просмотрели архивные данные о 700 коротких гамма-всплесках (GRB), зарегистрированных тремя обсерваториями за последние несколько десятилетий. И, конечно же, QPO гамма-излучения были обнаружены в двух событиях, захваченных Гамма-обсерваторией Комптона — одно произошло в июле 1991 года, а другое — в ноябре 1993 года.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Команда подсчитала, что обнаруженные сверхтяжелые нейтронные звезды имели бы массу более чем в 2,5 раза больше массы Солнца и просуществовали бы не более 300 миллисекунд, прежде чем схлопнуться в черные дыры. Они также вращались бы очень быстро — почти 78 000 оборотов в минуту, если бы продержались так долго. Для сравнения, самый быстрый пульсар работает со скоростью менее 43 000 об/мин.

Команда говорит, что будущие детекторы гравитационных волн должны стать достаточно чувствительными, чтобы напрямую обнаруживать сигнатуры сверхтяжелых нейтронных звезд, что могло бы помочь предоставить новую информацию об этих короткоживущих объектах.